BỘ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ
HỆ THỐNG THÔNG TIN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ

Lọc theo danh mục
  • Năm xuất bản
    Xem thêm
  • Lĩnh vực
liên kết website
Lượt truy cập
 Lượt truy cập :  21,927,633
  • Công bố khoa học và công nghệ Việt Nam

Khoa học máy tính

Phan Thị Xê Riêng, Lưu Trọng Hiếu, Nguyễn Chí Ngôn(1)

Ứng dụng công nghệ IoT trong cảnh báo rò rỉ khí gas hộ gia đình

An application of IoT technology in warning of household gas leakages

Khoa học (Đại học Cần Thơ)

2022

3

44-51

1859-2333

Công nghệ IoT, Giải thuật Levenberg-Marquardt, Hệ cảm biến, Phòng chống cháy nổ, Vi điều khiển ESP8266

ESP8266 micro-controller, IoT technology, Fire prevention, Levenberg-Marquardt algorithm, Sensor system

Bài bài trình bày một giải pháp ứng dụng công nghệ IoT trong phòng chống cháy nổ do rò rỉ khí gas hộ gia đình. Hệ thống gồm một ứng dụng trên điện thoại thông minh và một mạch IoT có khả năng điều khiển cấp nguồn các thiết bị, phát hiện rò rỉ khí gas và theo dõi nhiệt độ môi trường. Phần mềm ứng dụng điện thoại được xây dựng dựa trên công cụ Blynk, tiện lợi và dễ cài đặt trên các điện thoại phổ biến trên thị trường. Phần cứng bao gồm một vi điều khiển ESP8266 thu thập dữ liệu từ hai cảm biến nhiệt độ DS18B20 và cảm biến khí gas MQ-02. Vi điều khiển còn có thể báo động bằng còi và ngắt điện trong nhà thông qua một rơ-le trung gian. Phần mềm hệ thống của mạch IoT được tích hợp hàm bù sai số, được xác định bằng giải thuật bình phương tối thiểu Levenberg-Marquardt. Ngoài ra, dữ liệu đọc được từ cảm biến cũng được xử lý loại mẫu nhiễu có biên độ bất thường. Kết quả thực nghiệm cho thấy giải pháp ứng dụng công nghệ IoT có thể phát hiện rò rỉ khí gas và cảnh báo kịp thời, không xuất hiện tình trạng “cảnh báo giả” như các cảm biến gas phổ thông trên thị trường.

This paper presents a solution for applying IoT technology to fire prevention from household gas leakages. The system consists of a smartphone application and an IoT circuit which can control equipment’s power supply, detect gas leakages, and monitor environment temperature. The smartphone application is built based on the Blynk tool, which is highly convenient and easy to install. The hardware consists of an ESP8266 microcontroller that collects data from two sensors, including DS18B20 temperature sensor and MQ-02 gas detector. The microcontroller can also alarm with a buzzer and cut off the power supply in the kitchen through an intermediate relay. The IoT circuit is integrated with an error compensation function, which is determined by the Levenberg-Marquardt least squares algorithm. In addition, the sensor data is also removed noised samples with abnormal amplitudes. Experimental results showed that the IoT circuit can detect gas leakages and release warning in a timely manner, without the appearance of "fake alarms" like common gas sensors on the market

TTKHCNQG, CVv 403

Xem toàn văn
  • [1] Saeed, F., Paul, A., Rehman, A., Hong, W., & Seo, H. (2018), IoT-Based Intelligent Modeling of Smart Home Environment for Fire Prevention and Safety,Journal of Sensor and Actuator Networks, 7(1), 11. doi:10.3390/jsan701001
  • [2] Danh, L. V. Q., Dung, D. V. M., Danh, T. H., & Ngon, N. C. (2020), Design and Deployment of an IoT-Based Water Quality Monitoring System for Aquaculture in Mekong Delta,Inter. J. of Mechanical Engineering and Robotics Research, 9(8), 1170-1175. doi: 10.18178/ijmerr.9.8.1170- 1175
  • [3] Ngôn, N. C., Tân, T.T., Phụng, V. C., & Cảnh, N. M. (2021), Cải thiện thiết bị hỗ trợ người khiếm thị điều hướng di chuyển dùng sóng siêu âm,Tạp chí Khoa học và Công nghệ - Đại học Thái Nguyên, 226(11), 292 - 299. DOI: https://doi.org/10.34238/tnu-jst.4812.
  • [4] Nghe, N. T., Hung, T. T., & Ngon, N. C. (2020), A Forecasting Model for Monitoring Water Quality in Aquaculture and Fisheries IoT Systems,Proc. of the Inter. Conf. on Advanced Computing and Applications (ACOMP), 25-27 Nov. 2020, 165- 169. DOI: 10.1109/ACOMP50827.2020.00033
  • [5] Nghe, N. T., Hai, N. T., & Ngon, N. C. (2020), Deep Learning Approach for Forecasting Water Quality in IoT Systems,Inter. J. of Advanced Computer Science and Applications, 11(8), 686-693. https://doi.org/10.14569/IJACSA.2020.0110883
  • [6] Moré, J. J. (1978), The Levenberg-Marquardt algorithm: implementation and theory,In Numerical Analysis, 105-116, Springer. https://doi.org/10.1007/BFb0067700
  • [7] Marquardt, D. W. (1963), An Algorithm for LeastSquares Estimation of Nonlinear Parameters,Journal of the Society for Industrial and Applied Mathematics, 11(2), 431-441. https://doi.org/10.1137/0111030
  • [8] Khan, D. M. M. (2020), Sensor Based Gas Leakage Detector System,Proceedings of 7th International Electronic Conference on Sensors and Applications. DOI:10.3390/ecsa-7-08278
  • [9] Jebur, A. A., Atherton, W., AlKhaddar, R. M., & Loffill, E. (2018), Settlement prediction of model piles embedded in sandy soil using the Levenberg–Marquardt (LM) training algorithm,Geotechnical and Geological Engineering, 36(5), 2893-906. https://doi.org/10.1007/s10706- 018-0511-1
  • [10] (2021), MQ-2 gas sensor -technical data, 1-3. [Online],Available: https://www.hwsensor.com/
  • [11] Durani, H., Sheth, M., Vaghasia, M., & Kotech, S. (2018), Smart automated home application using IoT with Blynk app,Second International Conference on Inventive Communication and Computational Technologies (ICICCT), 393-397. DOI: 10.1109/ICICCT.2018.8473224
  • [12] (), DS18B20 digital thermometer Datasheet,Dallas Semiconductors Corporation, 1-27. [Online]. Available: www.dalsemi.com
  • [13] (2021), Thông cáo báo chí về tình hình cháy, nổ 9 tháng đầu năm 2021 và một số hoạt động kỷ niệm 60 năm ngày truyền thống lực lượng Cảnh sát PCCC và CNCH, 20 năm ngày toàn dân PCCC,http://canhsatpccc.gov.vn/ArticlesDetail/tabid/19 3/cateid/1172/id/10151/language/viVN/Default.aspx. (truy cập 12/2021)
  • [14] Ana, M. C. I., & Carmela, V. (2017), Design of a smart gas detection system in areas of natural gas storage,IEEE Inter. Geoscience and Remote Sensing Symposium (IGARSS), 5954-5957. DOI: 10.1109/IGARSS.2017.8128365
  • [15] Alani, S., Mahmood S. N., Attaallah, S. Z., Mhmood, H. S., Khudhur, Z. A., & Dhannoon, A. A. (2021), IoT based implemented comparison analysis of two well-known network platforms for smart home automation,Inter. Journal of Electrical & Computer Engineering, 11(1), 442-450. DOI: http://doi.org/10.11591/ijece.v11i1